Automobilový hybridní pohon: benzín a pára

10. červen 2006

Pokusy o nalezení nového, vylepšeného, ekologického a úsporného pohonu vozidel se ubírají mnoha cestami. Jedna z nových koncepcí hybridního automobilu počítá s využitím odpadního tepla motoru k výrobě páry.

Při činnosti konvenčního spalovacího motoru hraje velmi významnou roli teplota. Přesvědčil se o tom každý, kdo v zimě nemohl svůj vůz nastartovat, stejně jako ten, kdo se někdy z neopatrnosti popálil o výfukové potrubí. Některé součásti motoru dosahují za běžného provozu teploty přes 800 °C. Tento fakt měli na zřeteli konstruktéři BMW při vývoji hybridního pohonu, který mění dosavadní odpadní teplo ve využitelnou energii. Ukázalo se, že aplikací parního turbogenerátoru ve vozidle je možné využít přes 80 % dříve unikající tepelné energie akumulované v chladicím okruhu motoru i ve výfukových plynech. Systém šetří až 15 % paliva a napomáhá o 10 % zvýšit točivý moment motoru. Jeho současná hmotnost představuje asi 100 kg, což se nezdá být mnoho, nicméně další vývoj se zaměřuje na možnosti snížení této hodnoty na minimum. Do 10 let by se měl hybridní systém s generátorem páry objevit na silnicích.

Turbosteamer, jak se zařízení nazývá, má dva oddělené okruhy: vysokoteplotní okruh vyhřívaný výfukovým systémem, a nízkoteplotní, získávající teplo z chladicí kapaliny. Oba okruhy vedou různými směry, ale odevzdávají teplo do stejného místa. Ve vysokoteplotním okruhu cirkuluje za pomoci elektrického čerpadla destilovaná voda, která se ve výměníku tepla mění - díky teplu, odevzdávanému výfukovými plyny - v páru. Její teplota se dále zvyšuje v přehřívačových článcích, až dosáhne přibližně teploty 530 °C. Dále je přehřátá pára o vysoké energii vedena do expandéru se soustrojím, jehož řemenový převod zvětšuje točivý moment klikového hřídele. Pára, která odevzdala svoji energii, putuje dále do kondenzátoru, kde chladne a mění na kapalné skupenství.

Turbosteamer má dva oddělené okruhy

V nízkoteplotním okruhu necirkuluje destilovaná voda, nýbrž etanol. Jeho páry, vznikající při teplotě 78 °C, jsou vedeny do parního turbogenerátoru; přídavným efektem je zlepšené chlazení motoru. Zbytek soustavy pracuje na stejném principu jako vysokoteplotní okruh. Čas ukáže, zda tento systém může dojít masovějšího rozšíření, anebo zda se jednalo jen o jedno z nesčetných slepých ramen vývoje techniky.

Pramen: Popular Science

autor: Ivo Valent
Spustit audio

Více z pořadu

E-shop Českého rozhlasu

Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?

Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka

jak_klara_obratila_na web.jpg

Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama

Koupit

Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.